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| 編輯推薦： |
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《深基坑工程变形计算新方法与工程应用》是作者近年来的研究成果和工程实践总结，可供土木、力学等行业的科技工作者及相关专业的高校师生、研究生参考。
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| 內容簡介： |
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本书针对深基坑支护桩变形与周边地表沉降计算问题，基于Winkler弹性地基梁理论，考虑支护桩与支撑结构的变形协调，提出了一种新的计算支护桩水平变形的计算方法； 进而在现有地表沉降二维平面计算方法基础上，引入k值定量描述空间效应影响，提出空间效应影响下狭长深基坑周边地表沉降的三维预测计算方法。在此基础上，开展室内物理模拟，分析了地面荷载的大小与分布形式对地下工程支护结构产生的影响； 继而采用颗粒流数值计算方法，研究了土拱效应对深基坑围护桩内力与变形的影响。
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| 關於作者： |
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李涛，1981年生，博士，副教授，博士生导师。现任中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院城市地下空间工程系主任。主持和参与国家自然科学基金5项、高校博士点基金课题1项，以及20余项横向课题。在国内外重要学术刊物上发表论文50余篇，其中SCI、EI收录25篇。出版著作1本，教材2部。获9项国家发明专利及实用新型专利。获得等省部级科技进步奖一等奖、二等奖3项。获得北京市教学成果二等奖2项。
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| 目錄：
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第1章绪论
1．1研究背景与意义
1．2深基坑工程设计计算的研究现状
1．2．1支护结构受力与变形的研究现状
1．2．2桩撑支护结构设计计算方法
1．2．3深基坑周围地表沉降的研究现状
1．2．4深基坑空间效应的研究现状
1．3主要研究内容
第2章深基坑支护结构水平荷载与计算模型
2．1支护结构的土压力计算方法
2．1．1支护结构顶部在地面处的土压力计算
2．1．2支护结构顶部在地面以下的土压力计算
2．2弹性地基梁计算模型
2．2．1桩的挠曲微分方程
2．2．2水平抗力系数m
2．3空间效应作用下支护结构变形数值计算研究
2．3．1空间效应变形系数
2．3．2空间效应变形系数的影响因素分析
2．3．3空间效应变形系数计算方法
第3章岩土组合地层深基坑支护结构变形计算
3．1岩土组合地层基坑支护结构受力变形计算理论
3．1．1桩体微分方程的推导
3．1．2考虑开挖过程影响的分段独立坐标法
3．1．3桩体挠度微分方程的求解
3．2岩土组合地层支护结构受力变形理论实例分析
3．2．1深基坑基本工程概况
3．2．2岩土组合地层侧压力计算
3．2．3桩体变形理论计算及结果分析
第4章空间效应作用下深基坑地表变形数值计算研究
4．1基坑周边地表沉降预测分析
4．1．1基坑周边地表沉降计算理论
4．1．2支护结构变形体积计算
4．1．3地表沉降体积计算
4．1．4任意位置处地表沉降计算
4．2空间效应作用下深基坑地表变形实例分析
4．2．1深基坑基本工程概况
4．2．2基坑现场监测
4．2．3地表沉降计算及结果分析
第5章地表附加应力对深基坑支护结构受力变形的影响
5．1深基坑支护结构受力变形模型试验研究
5．1．1模型试验简述
5．1．2模型试验方案实施
5．1．3支护桩体变形试验结果分析
5．2地表附加应力对深基坑支护结构受力变形数值计算
5．2．1深基坑支护结构计算模型
5．2．2基坑现场监测
5．2．3不同地表附加应力作用下支护桩变化规律
第6章砂卵石地层深基坑支护结构受力变形特性研究
6．1砂卵石地层深基坑现场实测研究
6．1．1工程概况
6．1．2基坑监测方案
6．1．3基坑变形及内力监测数据分析
6．2砂卵石地层深基坑开挖PFC颗粒流数值模拟
6．2．1颗粒流数值方法的基本理论
6．2．2基坑开挖PFC2D数值模拟计算
6．2．3支护桩受力变形细观机理
参考文献
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| 內容試閱：
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随着我国城市化的快速发展，城市地面资源稀缺及空间利用率低等问题凸显，如何有效利用地下空间成为城市发展的必然。城市化建设需要地上与地下协调发展，综合利用土地，形成土地利用最大化、多层次、立体化的现代城市系统。地下空间作为一种尚未充分利用的资源，越来越受到人们的重视，地下车库、地下商场、城市地下轨道等各种地下设施正在日益增多。随着城市建(构)筑物密度的增加，新建深基坑工程周围常伴随对地层稳定性要求较高的高楼大厦、线路交错的地下管线网、复杂多变的地层结构等距离较近的既有地上、地下建（构）筑物。因此，深基坑支护问题便成为岩土工程界的一个研究热点。早在20世纪40年代就有学者基于基坑支护问题提出一些著名的计算理论，并在基坑支护设计计算方面得到应用。近年来，我国深基坑工程迎来了空前的繁荣，并正逐渐向大深度、大规模、复杂化方向发展。目前在对支护结构变形和地表沉降进行理论分析时，较多地按照二维平面问题进行分析，然而基坑是一个三维空间结构，存在显著的空间效应。在空间效应影响下，支护结构变形和地表沉降有显著差异。因此，在城市深基坑工程建设中，除须弄清支护结构土体相互作用机理外，还必须准确预测周围地层的变形规律。基于此，本书从以下4个方面来探讨深基坑工程变形计算的新理论。
(1) 支护结构的受力变形是基坑稳定性控制的重点之一，也是基坑设计和施工过程中重点关注的问题。因此，基于不同岩土层在物理力学性质上的差异，在支护桩的内力与变形理论计算时，在不同岩土体分界处作相应调整，同时将基坑开挖过程的影响考虑在内，以基坑开挖面及特殊地层分界面为节点将桩体分段，基于弹性地基梁法分别建立适合各段的理论计算方法，最后整体得到工程背景下的桩撑支护结构内力变形的计算方法。
(2) 支护结构变形存在显著的空间效应，为预测在空间效应影响下开挖深基坑周边的地表沉降，在计算支护结构变形体积时，分空间效应影响段和未影响段两段计算。未受空间效应影响段围护结构受力和变形可按二维平面问题进行分析，求解出未受空间效应影响段围护结构变形后，并基于空间效应变形系数k，获得空间效应影响下狭长深基坑周边地表沉降的三维预测计算方法。采用数值计算方法，分别研究基坑尺寸、土体内摩擦角、围护结构刚度对k值的影响，并给出k值的拟合计算公式。
(3) 针对地面荷载的大小与分布形式对地下工程支护结构产生的影响问题，以北京地铁6号线西延田一区间轨排井超深基坑为工程背景，通过物理模拟研究竖向荷载、力与桩距和嵌固深度比等因素对支护桩体变形与内力的影响，并将物理模拟结果与现场实测结果进行对比分析。
(4) 对于土拱效应对深基坑围护桩内力与变形的影响，采用颗粒流数值计算方法，研究深基坑开挖过程中土拱产生、发展的细观机理，然后进一步深入研究桩间距、桩半径、距径比、摩擦系数等因素对桩土相互作用力的影响。
本书主要研究成果是在国家自然科学基金(51508556、51274209)，北京市国资委重点项目——盾构穿越集中风险源区域三维动态管控与施工综合技术研究与应用， “十三五”国家重点研发计划子课题(2016YFC080250504)，中国矿业大学(北京)杰出越琪学者、中国矿业大学(北京)青年越琪学者项目的资助下完成的。本书撰写过程中得到有关专家指导与帮助，在此一并表示感谢。
与此同时，作者十分感谢何满潮院士、陶龙光教授、杨庆教授级高工、高全臣教授、单仁亮教授、侯公羽教授、江玉生教授、郭东明教授、周予启教授级高工、陈阵教授级高工、陈昌禄教授、乐建高级工程师、李幻博士等提出的宝贵修改意见和建议。本书编写过程中，始终得到硕士研究生朱连华、邵文、霍九坤、贾奥运、杨依伟、刘学成、王彦龙、黄晓冀及博士研究生侯蕊和韩茜等的大力帮助和支持，借此机会向他们表示衷心感谢！
由于作者的水平所限，书中难免存在不足之处，敬请读者与专家批评指正。
作者
2021年10月
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